アルテミスIIは安全に飛行できる状態ではない
原文は Maciej Cegłowski により に公開されました。 このブログを購読する
「私たちの試験設備では、実際に大気圏に再突入する宇宙船が受ける熱流束、圧力、せん断応力などの組み合わせを再現できません。常に飛行試験を待って、システムが飛行可能であるという最終的な認証を得なければならないのです」——ジェレミー・ヴァンダーキャム、オリオンのヒートシールド副マネージャー、2022年の発言
水曜日、NASAはアルテミスIIと呼ばれるミッションで4人の宇宙飛行士を月の周回へ送ろうとしている。これはNASAのSLSロケットにとって2回目の飛行であり、開発から20年を経たオリオンカプセルが人を乗せて飛ぶ初めての機会となる。
問題は、オリオンのヒートシールドが文字通りボロボロと剥がれ落ちることだ。比喩や悪口ではなく、NASAが2022年にこのミッションとまったく同じ飛行を行った際、再突入中にオリオンのヒートシールドから大きな塊が吹き飛び、無数のえぐれ跡を残したという意味である。ヒートシールドに埋め込まれた大きなボルトも一部が侵食され、溶けて穴が開いた。
NASAの当初の反応は、この問題を隠蔽することだった。初期のプレスリリースでは、ロケットも宇宙船も極めて優れた性能を発揮したと強調する一方、飛行後の評価報告書の公表を拒んだ。ヒートシールドの損傷について初めて言及したのは、2023年3月に記者との電話会見に臨んだオリオン計画マネージャーのハワード・フーだった。フーはこう語った。「ヒートシールド全体で予想以上にばらつきが見られました。帰還時に予想していたチャー材の一部が、コンピューターモデルや地上試験の予測とは異なる形でアブレーションしたのです」
2024年1月の電話会見で記者からチャー材の損失量を定量化するよう求められた際、月-火星探査担当副責任者のアミット・クシャトリヤはこう答えた。「非常に小さな局所的な領域でした。興味深いことに、もっと大きな塊ではっきりしていれば、解析はずっと容易だったのですが」。同じ会見に参加したロッキード・マーティンの担当者も、「健全な厚みの未使用のAvcoatが残っていました。ですから、大きな塊がごっそりといったものではありませんでした」と付け加えた。
損傷の全容が明らかになったのは、2024年5月に監察官室(OIG)がヒートシールドの写真を公開してからのことだった。問題はチャー材の損失や過度なアブレーションではなく、ヒートシールドを構成する多数のAvcoatブロックに生じた深いえぐれや穴だった。

Avcoatという素材は、塊となって剥がれ落ちるようには設計されていない。本来は滑らかに炭化し、薄く剥がれ落ちることでヒートシールド全体の形状を保つはずのものだ。しかしオリオンは太く重い宇宙船で、そのモデルとなったアポロ司令船の約2倍の重量がある。そしてAvcoatのヒートシールドは実験的な設計だ。月からの帰還速度でこのような分割型ヒートシールドを飛ばした例は、これほど重い宇宙船ではなおさら、誰も経験したことがない。
OIG報告書の中身は、写真と同じくらい衝撃的だった。OIGは、アルテミスIIの乗員を死に至らしめかねない3つの問題を指摘した。
- ヒートシールドのスポーリング。これはあの無数のえぐれを指す専門用語だ。スポーリングはヒートシールド材に空隙や隙間を残すため、カプセル本体の無防備な部分を露出し、焼損(バーン・スルー)につながる恐れがある。また、スポーリングはカプセル周りの極超音速気流のパターンを変え、局所的なホットスポットや連鎖的な影響を生む可能性もある。
- ヒートシールド破片の衝突。スポーリングによってヒートシールドの破片が極超音速の気流に乗ると、カプセル上部に衝突し、パラシュート収納部を損傷させる可能性がある。これがアルテミスIで起きたかどうかは不明だ。OIG報告書がやや苛立ちを込めて指摘しているように、NASAは入念な回収計画を立てていたにもかかわらず、パラシュートもパラシュートカバーも回収できなかった。破片衝突の証拠は今、太平洋の海底にある。
- ボルトの侵食。OIG報告書は、ヒートシールドに埋め込まれた4本の大型分離ボルトに侵食と溶解が見られたと指摘した。これらのボルトは耐熱材で充填されており、再突入に耐えるだけの頑丈さを備えているはずだった。しかし4本中3本が、NASAが設計時に用いた加熱モデルの欠陥により溶けて貫通していた。報告書はさらにこう記している。「再突入中に分離ボルトが熱障壁を超えて溶解すると、機体がヒートシールド裏側への高温ガスの流入に晒され、オリオンの構造的限界を超えて機体の空中分解と乗員の喪失につながる可能性がある」
つまりオリオンは、乗員を3通りの方法で死に至らしめかねないほどの損傷を負って月から帰還してきたのだ。事態は深刻だった。
これによりNASAは窮地に立たされた。アルテミスII用のオリオンカプセルはすでにサービスモジュールと結合済みだった。たとえどのような改修が必要か分かっていたとしても、それを取り外してヒートシールドに手を加えるには何年もかかる。飛行試験を行うスケジュール上の余裕も、そのための予備のハードウェアもなかった。オリオン1機あたりのコストは10億ドルを優に超え、それを打ち上げられる唯一のロケットであるSLSは、会計方法にもよるが1回の打ち上げに20億〜40億ドルかかる。
ここで、硬直したスケジュールと動かせない予算が衝突したときに組織的に何が起きるかについて、コロンビア事故調査委員会の委員長を務めたハロルド・ゲーマン提督の言葉を引用する価値がある。
プログラム・マネージャーが問題や不足、課題に直面し、スケジュールを延長できない場合、彼に必要なのは資金か、マージンを削ることかのどちらかだ。他に選択肢はなかった。ではNASAの人々が何をしたと思うか?彼らはマージンを削り始めたのだ。誰もそうするよう指示していない。誰もそうしろと言ったわけではない。組織がそうしたのだ。組織の中の個人が、自分たちは組織を守っていると思ったからだ。彼らは、自分たちが組織の望むことをしていると思っていたのだ。
そしてNASAは、欠陥のあるヒートシールドでも安全に飛べると自らを納得させる方法を探し始めた。
2024年4月、NASAは独立審査委員会を招集した。その委員会の調査結果は公表されなかったが、同年12月にNASAはヒートシールド損傷の根本原因を特定したと発表した。アルテミスIのヒートシールドのAvcoatは十分に通気性がなく、素材の層の下に閉じ込められたガスが膨張してヒートシールドの破片を吹き飛ばしたのだという。このプロセスは、加熱が2つの異なるフェーズで起こる再突入軌道によって悪化していたとされた。
これは気まずい発見だった。というのも、NASAがアルテミスIIで使用するヒートシールドは、超音波検査を容易にするためにさらに通気性を低く作られていたからだ。しかし、手元にあるヒートシールドで飛ぶしかない。NASAは、再突入軌道の変更でスポーリングの問題は十分以上に相殺できると自信を示した。
やや混乱させられることに、NASAは同時に、アルテミスIIIからは新しいヒートシールド設計に切り替える意向も発表した。言い換えれば、アルテミスIIのシールドは飛行に完全に安全だが、このミッションを最後に二度と飛ばすことはなく、後継設計は将来の有人月ミッションで初めて試験されるということだ。
これらすべては、正直言って茶番だった。Eager SpaceというYouTuberが指摘しているように、もし商業乗員カプセル(スペースXのドラゴンやボーイングのスターライナー)がオリオンに見られたような損傷を負って地球に帰還したら、NASAは再設計と、それを検証するための無人試験飛行を必ず要求するだろう。しかしNASAは、同じ宇宙飛行士の命がかかっているにもかかわらず、自らの旗艦計画には商業クルーに求めるような高い基準を課していない。
観測者たちが見逃さなかったのは、NASAが新たな解析に用いたツールやモデルが、そもそもスポーリング問題を予測できなかったものと同じだということだ。NASAは飛行データから逆算してAvcoatの試験片で剥離を再現することはできたが、実物大のヒートシールドがアルテミスIIで経験する新たな飛行条件下でどう振る舞うかを予測する手段はなかった。
これを胡散臭いと感じるのに、別に無名の宇宙ブログの筆者である必要はない。公然と異を唱える最も精力的な声は、ヒートシールドの専門家であり、シャトル宇宙飛行士でジョンソン宇宙センターの元技術部長でもあるチャールズ・カマーダだ。コロンビアとチャレンジャーの喪失につながった動機づけられた推論(モチベーテッド・リーズニング)の再来と見て愕然としたカマーダは、宇宙飛行士の命がかかっていると信じ、組織の内外で声を上げ始めた。
開放性を示す姿勢として、NASAは2026年1月にカマーダと2人のジャーナリストをヒートシールドに関するブリーフィングに招き、未公開の研究資料への限定的なアクセスを与えた。しかしその経験はカマーダの懸念を深めるだけに終わり、彼は最終的に一つの慟哭(クリ・ド・クール)を公表した。ぜひ全文を読んでほしい。
要するに、カマーダは、NASAがコロンビアとチャレンジャーの惨事を招いたのと同じ機能不全を示していると主張している。予期せぬ工学的失敗に直面して、NASAは自分たちが到達したい結論(飛行しても安全だ)が証拠によって裏付けられていると思い込むために、おもちゃのようなモデルを作り上げたのだ。これらのおもちゃのモデルは物理学に根ざしておらず、定量的に見えるがゆえに、誤った安心感と理解を生み出し、経営陣が背後に隠れるための認識論的なイチジクの葉となっている。
もっと単純に言えば、NASAは雰囲気(バイブス)でアルテミスIIを飛ばそうとしている。アルテミスIのヒートシールドに起きたことが、アルテミスIIの乗員に害を及ぼすほど悪化しないことを祈りながら。

アルテミスIの再突入時のスクリーンショット。オリオンのヒートシールドの大きな燃える破片が映っている
状況をさらに苛立たしくしているのは、計画自身の論理に照らしても、アルテミスIIを有人で飛ばす理由がまったくないという事実だ。
アルテミスの当初の計画では、アルテミスIIはアルテミスIIIでの月面着陸挑戦の前に、オリオンに宇宙飛行士を乗せて飛ばす唯一の機会だった。アルテミスIIIは、初めての着陸、初めての月着陸船の使用、初めての深宇宙でのドッキングなど、技術的に初めて尽くしの恐ろしいミッションになるはずで、月の周回という予行演習でできるだけ多くの技術的リスクを取り除いておくことには理があった。
しかし2026年初頭、NASAはマニフェストに新たなアルテミスミッションを追加することを決めた。新しいアルテミスIIIは2027年に地球近傍ミッションとして飛行し、利用可能な月着陸船(ブルーオリジンまたはスペースX)とのドッキングを試験することになった。初の月面着陸はその次のミッション、アルテミスIVへと先送りされた。
この変更により、アルテミスIIに宇宙飛行士を乗せる根拠はなくなった。オリオンに問題があるなら、月に向かう長い旅の途中よりも、地球周回軌道でそれに直面する方が乗員にとって安全だ。そしてアルテミスIIは宇宙飛行士を乗せずとも同様に飛行でき、地上管制官に打ち上げの経験を積ませ、乗員を危険に晒すことなくNASAのヒートシールドモデルを検証(あるいは否定)できる。NASAは実質的にアルテミスIを繰り返すことで多少面子を失うことになるが、そうすることで、常々口先だけで唱えている安全文化を本当に信じていることを示せるはずだ。
残念ながら、埋没費用(サンクコスト)と面子の問題が勝ってしまいそうだ。
NASAのエンジニアやマネージャーたちは愚かではないし、宇宙飛行士の命を軽んじているわけでもない。彼らはロジャース委員会やCAIB(コロンビア事故調査委員会)の報告書を読んでおり、多くがチャレンジャーとコロンビアを直接記憶している。しかし彼らはある文脈の中に置かれている。
その文脈とは、ほぼ1000億ドルと25年を費やしながら目に見える成果を何も上げていない月探査計画であり、大量解雇を経験し、科学予算で瀕死の事態をくぐり抜けてきた組織である。カリスマ的な新長官は打ち上げ頻度の向上に自らの評判を賭け、2029年1月にトランプ大統領の任期が切れる前に宇宙飛行士を月に着陸させるという明確な目標を掲げている。
だから人々は、当たり前のことを口にしないために無理な理屈をこね回している。オリオンのヒートシールドは、乗員への許容できないリスクを避けるために、月からの帰還速度での成功した飛行試験が必要だということを。
もしアルテミスIIの乗員が再突入中に死亡すれば、私たちはまたしても、現在この計画を追っている誰の目にも明らかな寄与要因を並べ立てた、入念に調査された報告書を目にすることになるだろう。宇宙計画は何年も遅延し、調査の終了と議会の怒りが収まるのを待つことになる。NASAは自らを責め、安全官僚機構の層をさらに重ねるだろう。そしていつか、同じ計画上のプレッシャーが、将来の飛行で同じ過ちを再び犯させるまで続くのだ。
アルテミスIIが安全に着陸する可能性は高い——願わくば、非常に高い。しかし、私たちは本当に、同じ教訓を三度学び直すために宇宙飛行士が死ぬのを待たなければならないのだろうか?
アルテミスIIの宇宙飛行士たちに、幸運と神のご加護を。
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